Date post: | 25-Jul-2015 |
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Fascio esternoVantaggi• analisi diretta di campioni di qualunque forma e dimensione• nessun prelievo• no caricamento (nessuna preparazione, p.es. coating con conduttore)• no surriscaldamento (riduzione del rischio di danneggiamento)• facile posizionamento del campione• veloce ed efficente
Fascio esternoVantaggi• analisi diretta di campioni di qualunque forma e dimensione• nessun prelievo• no caricamento (nessuna preparazione, p.es. coating con conduttore)• no surriscaldamento (riduzione del rischio di danneggiamento)• facile posizionamento del campione• veloce ed efficente
Svantaggi• perdita di energia• straggling energetico• straggling angolare• attenuazione di radiazione X in atmosfera
Tipiche finestre di estrazione
Materiale Spessore (μm) ΔE (keV) σE (keV) σθ (μm/mm)
Al 10 233 16 14
Kapton 8 129 9 6
Zr 2 73 7.3 15
Si3N4 0.1 8 5 <1
• collimatore: 140 µm
• distanza dalla finestra di Kapton: 10 mm
• in aria
• collimatore: 50 µm
• distanza dalla finestra di Kapton: 3 mm
• in aria
Effetto delle code del fascio
C′Z =
Npicco
Ncode
CZCZ out
CZ
Ntot = Npicco +Ncode
Ntot CZ ⋅Npicco + CZ out ⋅Ncode
Membrana in Si3N4, spessore 100 nmCornice in silicio di 200 µm
Dimensioni totali (diagonale) 3.0 mm
Finestra di estrazione per microfascio
C28H14N2O5ρ = 1.39 g/cm3
C22H10N2O4ρ = 1.47 g/cm3
C22H10N2O5ρ = 1.43 g/cm3
Finestre di estrazione polimeriche
“Logorio” delle finestredi estrazione
Cambiamento nell’energia del fascio estratto di 4 keV/100 μC
Upilex, 7.5 µm
3 MeV p, 40 nA, 1x2 mm2
Effetti dell’irraggiamento di polimeri
L’irraggiamento di polimeri con ioni di MeV di energia produce profondi cambiamenti nelle proprietà fisiche e chimiche dei polimeri, associati alla rottura e al successivo riorganizzamento dei legami originari.
Isolante
Trasparente
Elastico/Resistente
Conduttore
Opaco
Rigido/Fragile
IONI
Effetti dell’irraggiamento di polimeri
~1014 ioni/cm2
~1015 ioni/cm2
~1016 ioni/cm2
“crosslink” tra le catene polimeriche
(i.e. “vulcanizzazione”) e rotture delle catene
sostanziali modifiche nella struttura
originaria del polimero che mostra proprietà
simili a quello del carbonio amorfo
idrogenato (a-C:H)
grafitizzazione del materiale
Fluenza
Effetti dell’irraggiamento di polimeri
• Perdita selettiva di elementi (O, N e H)
• Desorbimento di componenti volatiti, i.e. molecole gassose (O2, N2, H2 ...)
Cambia la composizione del polimero... cambia lo
stopping power
Misura dell’intensità di un fascio estratto
• Misura diretta (i.e. Faraday cup)
• Misura indiretta (i.e. misura di una grandezza/effetto proporzionale all’intensità del fascio)
Spettro dei protoni retrodiffusi
Naso estrazione
Finestra estrazione
TargetCollimatore
Rivelatore particelle
Misura mediante backscattering sulla finestra di estrazione
p
X
YX Si ~ 700 cts/nA
Si3N4 extractionwindow
Misura mediante emissione X dalla finestra di estrazione